Co to jest ultragorący Jowisz?
Ultragorący Jowisz (ang. ultra-hot Jupiter, UHJ) to podklasa Gorących Jowiszów – gazowych planet olbrzymów na bardzo ciasnych orbitach (< 0,1 AU od gwiazdy) z temperaturami dziennej strony atmosfery przekraczającymi 2200 K, a często sięgającymi 3000-5000 K. W tak ekstremalnych temperaturach w atmosferze zachodzą procesy niemożliwe dla chłodniejszych planet: termiczne dysocjacja cząsteczek i jonizacja atomów.
Charakterystyczne cechy ultragorących Jowiszów: temperatura dnia >2200 K (KELT-9b: 4050 K – gorętszy niż wiele gwiazd klasy M i K); silna asymetria temperatura dzień/noc z powodu synchronicznego obrotu (jedna strona zawsze ku gwieździe); para żelaza w atmosferze (Fe, Fe+, Ti, V, Cr, Mn, Ba) – odkryta przez spektrografię w linii absorpcyjnych optycznych; dysocjacja H2 na atomy H po stronie dziennej i rekombinacja po stronie nocnej – ważny mechanizm transportu energii; bez TiO/VO termalnego inwersji (za gorąco – TiO dysocjuje). Najbardziej znane UHJ: KELT-9b (T_day = 4050 K, odkryty 2017), WASP-121b (T_day ~ 2400 K, wykryto wapń i żelazo w atmosferze, JWST badał w 2022), HAT-P-7b, WASP-18b, WASP-12b (pochłaniany przez gwiazdę). JWST dostarczył bezprecedensowych map temperatury i składu atmosfer UHJ przez emisyjną spektroskopię faz orbitalnych.
Ultragorące Jowisze są paradoksalnie najłatwiejszymi do badania egzoplanetami pod względem spektroskopii atmosferycznej – wysoka temperatura daje silne sygnały od atomów metali, dysk jest duży i gorący, a kontrast gwiazda/planeta jest korzystny. Modele klimatyczne UHJ testują fizykę atmosfer planetarnych w skrajnych warunkach: cyrkulację, przenoszenie ciepła, dysocjację i jonizację.